[_artem_ 0]

CITY, ваша проблема в том что во первых вы не излагаете детали а они сушественны а затем хотите панацею и в третьих говорите что все перепробовали, хотя как это делали остается загадкой.

 

Если действительно хотите получить помошь - изложите описание вашего проекта настолько детально, насколько оно известно вам.

[Vitёk 0]

Ну, _artem_, данных теперь достаточно. :)

Мостовая схема в указанных условиях наиболее оптимальна. Если получится сделать двухполюсник, ток через который прямо пропорционален освещённости фотодиода и приложенному напряжению, то задача решится. Каким то образом нужно реализовать функцию умножения. Пока ничего в голову не приходит...

[CITY 0]

_artem_, простите, конечно, но я начал с общих отдаленных вопросов, т.к. не знал на сколько подробно удастся обсудить все аспекты... нет проблем, если что-то нужно уточнить, тем более разговор пошел... да и потом не хотелось забивать голову людям и ограничивать поле деятельности для предложений излишней конкретикой - всегда есть шанс, что что-то неусмотрел - альтернативные мнения на решение задачи всегда полезны, когда задача описана только в общих чертах...

[bav 0]

Да вешели по одному датчику на операционник... сумматоры и компараторы делали... Нет в схеме повторяемости - просто клиника... от случая к случаю время наладки и регулировки катастрофически велико...

 

аж ума не приложу... все радиолюбительские примочки уже перепробовали...

 

Если Вам нужна повторяемость, радиоЛЮБИТЕЛЬСКИЕ примочки здесь не подойдут

 

Подойдет только грамотный подход

 

Повторяемость плохая из-за разбросов параметров или из-за схемотехники? Если причина в деталях и нет лучших аналогов - делайте программную компенсацию (там ооочень простая арифметика)

 

мешают шумы - фильтруйте (исли их полоса не совпадает с информационной)

 

И зачем зацикливаться на мосту. Думаете, его настройка быстрее (если удастся так вкючить)? А если параметры фотодиодов будут сильно различаться - как Вы будете это компенсировать?

 

 

 

Для расширения кругозора почитайте литературу о CD (уже предлагали), о лазерных системах наведения (если найдете) и позиционирования, оптические дальномеры. Там по кускам найдете решение своей проблемы.

[_artem_ 0]

Да извинения не нужны, Bы же должны сами понимать что есть большая разница между семью метрами и 1 сантиметром на плате .

 

Дело в том что если вы хотите по рассогласованию любого из датчиков - то все сигналы с датчиков должны быть сравнены друг с другом . Vitёk это правильно заметил , то есть нам нужны 6 компараторов вместо моста :

1-2, 1-3, 1-4, 2-3, 2-4, 3-4

 

 

С другой стороны не известны следуюшие данные :

- Есть фоновая засветка и если есть то какого характера

- Температура на фотодиодах может быть различной или нет

- Какова динамика процесса перекрытия датчиков (с какой скоростью тело перекрывает датчики и с какой скоростью это надо сдетектировать)

- Расположены ли сами датчики вместе или разнесены в пространстве . Если да то на сколько .

- Какова требуемая себестоимость устройства

- Требования на температурные пределы и изменение освешенности датчиков

- Если помехи или предполагается ли их наличие вблизи устройства .

- Сушествует ли пороговость в выходе сигнала от фотодиода - то есть какова заданная минимальная разница уровня сигнала между перекрытым фотодиодом и неперекрытым.

- Чем освешается неперекрытый фотодиод и освешается ли он вообше

[Vitёk 0]

- Чем освешается неперекрытый фотодиод и освешается ли он вообше

О, кстати... Это натолкнуло меня на мысль: если источник света (предположительно светодиод) находится недалеко от от ФД, то реализовать функцию умножения можно, изменяя ток светодиода. Если такое возможно, то вырисовывается красивое решение. :) Нюансов в этом случае, правда, хватит своих...

[bav 0]

я бы добавил еще вопросы:

 

- при нормальных условиях - засветка на датчиках равномерная?

 

- как меняется эта равномерность?

 

 

 

 

 

to Vitёk

Ну да, реализовать АРУ, тогда все четыре сигнала от ФД будут отнормированы. можно будет спокойно и сравнивать, и вычитать или просто любоваться результатом ;)

[Panych 0]

ИМХО, если нужна повторяемость, то надо делать через цифру. Скажем, в контроллере. Или перегонять данные прямо в PC и там "городить" обработку. И ADC делать максимально независимым от разброса параметров датчиков или тут же делать автоматический стенд самонастройки и подбора коэффициентов. Не будет повторяемости при полностью аналоговой схеме или она будет неоправдана по цене. Все равно вам, насколько я понял, запихивать надо в ПК, так?

Сейчас может казаться проще сделать без программирования, но ведь все равно не всегда так будет...

[Vitёk 0]

Ну я имел в виду не совсем АРУ. :)

Идея такая: для реализации мостовой схемы, как того хочет автор, необходимо, что бы ток через фотодиод был прямо пропорционален как приложенному к нему напряжению, так и его "открытости", то есть требуется аналоговое умножение. Если имеется возможность регулировать ток светодида в зависимости от имеющего напряжения (с помощью последовательно включенного резистора ;) ), то умножение получается само собой, и лишних огородов городить не надо. В результате имеем двухполюсник, который включается в мостовую схему.

Подобную хитрость я применил в своё время в джойстике на датчике Холла, подключаемом к GAME-порту. Поскольку выходной ток долен быть обратно пропорционален величине магнитного поля, запитка датчика Холла напряжением, снимаемым с выхода усилитела, решила эту проблему: в итоговом уравнении величина магнитного поля перекочевала из числителя в знаменатель. Сорри за оффтоп. :)

[CITY 0]

>> - Есть фоновая засветка и если есть то какого характера

нет

 

>> - Температура на фотодиодах может быть различной или нет

в принципе, нет - вся система установлена на улице

 

>> - Какова динамика процесса перекрытия датчиков (с какой скоростью тело перекрывает датчики и с какой скоростью это надо сдетектировать)

скорость движени объекта - 60-80 км/час

 

>>- Расположены ли сами датчики вместе или разнесены в пространстве . Если да то на сколько .

между датчиками расстояние порядка 7 метров

 

>>- Какова требуемая себестоимость устройства

честно - не критично... сейчас просто на коленке надо попробовать принцип... быстро и дешево, естественно... прогу писать все равно придется, но сейчас важнее получить адекватную информацию с датчиков и ее зафиксировать на компе...

 

>> - Требования на температурные пределы и изменение освешенности датчиков

индустриальный диапазон температур, изменение освещенности... идеал - работа ночью при ИК подсветке объектов... пока проверка идет только днем...

 

>> - Если помехи или предполагается ли их наличие вблизи устройства .

помехи значительные... 1,5 киловольта рядом вдоль всего участка измерения и сбора информации...

 

>> - Сушествует ли пороговость в выходе сигнала от фотодиода - то есть какова заданная минимальная разница уровня сигнала между перекрытым фотодиодом и неперекрытым.

порог должен быть как можно больше...

 

>> - Чем освешается неперекрытый фотодиод и освешается ли он вообше

дневной свет, больше никакого освещения нет...

[_artem_ 0]

Ну это ближе к телу - как говорил Мопассан . Честно говоря я не удивлен что все что пробоваlи не заработало.

 

Если не трудно, еше несколько вопросов:

- сколько секунд тело способно перекрыть фотодатчик. Пример : если предположить что тело - машина, а максимальная скорость ее движения 30 м/с при длине машины равной 3 м время заслонения телом датчика будет 0.1 секунды.

- Какова статистика тока через фотодиод для случаев когда он перекрыт и когда нет(измеренная в разное время суток) и самый худший случай.

- есть ли возможность поставить излучатель чтобы тело регистрировалось или на пересечении линии излучатель/приемник или на отражении.

[CITY 0]

- сколько секунд тело способно перекрыть фотодатчик. Пример : если предположить что тело - машина, а максимальная скорость ее движения 30 м/с при длине машины равной 3 м время заслонения телом датчика будет 0.1 секунды.

время перекрытия от 0,1 до 1,5 секунд

 

- Какова статистика тока через фотодиод для случаев когда он перекрыт и когда нет(измеренная в разное время суток) и самый худший случай.

от десятков микроампер до сотен

 

- есть ли возможность поставить излучатель чтобы тело регистрировалось или на пересечении линии излучатель/приемник или на отражении.

это исключено... датчики стоят на высоте метра-полтора, излучатели придется в землю втыкать...

[_artem_ 0]

Прошу внести хасность в ответ - "от десятков микроампер до сотен" сотни - когда он неперекрыт и десятки - когда он перекрыт ?

Да кстати какова максимальная величина темнового тока используемого фотодиода ?

 

Мостовая схема не подойдет - сушествует вероятность того что освешенность фотодиодов будет неодинакова. С другой стороны из за того что ток через фотодиод может менятся в зависимости от темепреатуры и освешенности применение компаратора в лоб может быть проблематичным а сам предусилитель фотодиода должен иметь достаточный динамический диапазон для того чтобы предотвратить насышение усилителя (зависит от минимального тока при не перекрытом фотодиоде и максимального при перекрытом во всем диапазоне температур датчиков!!) . Один из вариантов формировать импульсы при пересечении фотодиода (банально , RC цепочкой) и давать на вход компаратора. Можно тоже самое сделать на компараторе/усилителе с компенсируемым опорным напряжением (see picture) подключенному к предусилителю параметры которого выбраны с учетом того что его выход не насышается во всем рабочем диапазоне тока фотодиода.

Для решения проблемы дневной освешенности можно использовать инфракрасную пару светодиод фотодиод работаюших на отажение от предмета (типа радара), с условием того что светодиод модулируется фиксированной частотой а сигнал с фотодиода фильтруеся полосовым фильтром а затем детектируется для последуюшего сравнения (фильтрация излучения от нагретых тел). Уровень сигнала на светодиоде и усиление фотодиода можно подобрать для требуемого расстояния детектирования (вроде бы у вас на расстоянии метра земля и она не должна детектироваться как тело).

Самое простое решение по обработке сигналов с датчика - микроконтроллер с ацп . Он вам средний ток через фотодиод найдет и сравнит как надо. Один на всех и за ценой стоять не надо) (доллар или два за глаза ) Поперемення оцифровка выходов фотодиодов с последуюшим банальной цифровой манипуляцией - благо 0.1 -1.5 секунды действуют расслабляюще.

[ho-o 0]

Учитывая помехи мостовая схема не пойдет однозначно. А макет можно продемонстрировать в условиях меньшего уровня помех? Если да соберите любой примитив, совсем не обязательно чтобы там выполнялись все вышеперечисленные условия, а потом уже определяйтесь дальше. Если заморачиваться на оптических датчиках то скорее всего учитывая диапазон освещенностей придется применять АРУ как уже писали выше. Но можно попробовать готовые лазерные дальномеры, емкостные или ультразвуковые датчики. Возможно что вы обойдетесь всего одним или двумя дальномерами. Вопрос только в их расположении относительно движущихся объектов.

[CDT 0]

Атмеловские процессоры имеют АЦП с быстродействием 65 мкс, со встроеным усилителем х20, преобразующие с дискретностью Uопорное/256 или /1024, большое входное R. Еще у них есть компаратор коммутируемый .

 

Если удасться ток всех фотодиодов без помех собрать в одну кучу (при грамотном применении проводов это не фантастика)- нужен один AtTiny26 (7 Differential ADC Channel Pairs with Programmable Gain (1x, 20x)).

 

Если нет - взять что-нибудь по проще из их компании и вставить в каждый датчик.

 

+++:

- при отсутствии объекта могут самокалиброваться, уходя от плавания температуры и облаков.

- можно видеть не только факт перекрытия, но и насколько перекрыто.

- можно поставить больше фотодиодов или других датчиков и еще что-нибудь узнать (померять).

- можно формировать отдельные результаты (сигналы) по комбинациям состояния всех датчиков.

- можно вести учет событий

- можно настраиваться на скорость

- ..........